KR101126290B1 - 활성탄 재생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 활성탄 재생장치는, 투입된 폐 활성탄을 건조 및 이송시키는 공급 컨베이어와, 상기 공급 컨베이어로부터 이송된 상기 폐 활성탄이 상방을 통해 투입되며, 상기 투입된 폐 활성탄이 하방을 따라 순차적으로 하강하는 다단형 재생로와, 상기 재생로의 측면에 상하로 이격 배치되며, 상기 재생로의 내부로 화염을 방사하여 상기 투입된 폐 활성탄을 재생하기 위한 다수의 버너설비와, 상기 재생로로부터 연소가스를 전달받아 냉각함과 아울러 상기 연소가스에 포함된 분진을 제거하여 대기로 배출시키는 가스 처리부를 포함하며, 상기 재생로의 내부에 수직으로 회전축이 설치되며, 수평 회전에 의해 측방에 위치된 상기 폐 활성탄을 긁어주는 회전체와, 상기 회전축의 상단과 상기 버너설비들을 연결하며, 승온된 회전축의 냉각공기를 상기 버너설비들로 전달하는 연소공기 배관과, 상기 재생로와 상기 공급 컨베이어를 연결하며, 상기 재생로의 내부에서 발생하는 연소가스를 상기 공급 컨베이어로 전달하는 연소가스 배관 및, 상기 공급 컨베이어 또는 상기 재생로와 상기 가스 처리부를 연결하여, 상기 연소가스를 상기 가스 처리부로 전달하는 연소가스 배출관을 포함한다.

Description

활성탄 재생장치{REGENERATIVE APPARATUS FOR ACTIVATED CARBON}

본 발명은 활성탄 재생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐 활성탄 재생 공정에서 발생하는 폐열을 회수하여 재사용함으로써, 폐 활성탄에 함유된 수분을 증발 및 제거에 필요한 원료를 절감할 수 있고, 높은 열효율을 얻을 수 있는 활성탄 재생장치에 관한 것이다.

일반적으로, 활성탄(Activated Carbon)은 숯(char 또는 charcoal)을 활성화시킨 다공성 탄소이다.

이러한 활성탄은 약 500℃의 탄화(Carbonization)와, 약 900℃의 활성화(Activation) 과정을 거치는 경우, 20Å 크기의 미세공이 발달되어 g당 1,000㎡ 이상의 표면적을 가지며, 반델발스(Van der waals) 인력을 통해 인체에 유해한 각종 유기물을 제거하는 성질을 갖고 있다.

그리고, 상기한 활성탄은 탄소(C)로 구성된 물질로서 일반탄소와 달리 살아서 활동하는 탄소란 의미로서 명명된 물질로서 용도가 매우 다양하다.

예를 들어, 상기 활성탄은 방독면 필터, 담배 필터, 공기정화, 수돗물 정수, 정수기 필터 및, 폐수처리 등 환경 분야에서도 널리 사용된다.

이와 같은 활성탄은, 오염물질의 제거능력은 매우 크지만 사용기간이 경과되면 흡착능력을 잃게 된다.

이를 해결하기 위해, 기상 또는 액상의 오염물질이 충진된 폐 활성탄을 반응기로 통과시킴으로써, 오염물질을 제거하는 활성탄 흡착탑이 사용되고 있다.

소용량의 활성탄 흡착탑의 경우에는, 고정상 형식으로 시설하여 주기적으로 폐 활성탄을 신탄(재생탄 등)으로 전량 또는 부분적으로 교체하고 있으나, 대규모 정수장이나 폐수처리장에서는 이동상 형식으로 시설하여 연속적으로 일정량의 폐 활성탄을 신탄으로 교체하고 있다.

폐 활성탄의 재생공정은 크게 재생(Regeneration)과 재활성화(Reactivation)로 구별된다.

재생(Regeneration)은, 물리적으로 흡착된 물질을 흡착 에너지보다 큰 에너지를 사용하여 제거하는 가열탈착과, 유기물이 흡착된 활성탄에 약품을 통과시켜 유기물을 탈착하는 약품탈착과 미생물 발효와 같은 가역적 처리방법을 말한다.

재활성화(Reactivation)는, 주로 비가역적 흡착이 많은 액상흡착이나, 수차례의 재생을 통해 흡착성능이 급격히 열화되어 가역적 재생이 용이하지 않은 기상흡착의 경우에, 다단로나 회전로를 사용하여 고온에서 활성화하는 방법이다.

비가역적 재활성화(Reactivation)는, 700~950℃에서 증기(Steam)와 일산화탄소(CO)의 분위기에서 활성화가 진행되며, 재활성화가 완료되면, 활성탄을 흡착탑으로 공급되어 재이용된다.

폐 활성탄의 연소가스에는, 분진이 다량 함유되어 있어 별도의 폐열 회수장치 없이 습식 세정탑을 거쳐 대기로 배출된다.

액상흡착에 사용된 폐 활성탄은, 주로 수력이송으로 활성탄 투입 컨베이어에 공급되며, 투입 컨베이어 말단부에서 수분을 제거한 후에 재생로로 이송된다.

그러나, 활성탄은 많은 미세기공을 갖고 있기 때문에 활성탄의 공극 내에 존재하는 다량의 수분이 제거되지 않은 상태에서 재생로로 투입되는데, 이때 활성탄과 수분의 무게 비율은 1:1을 유지하고 있다.

이는, 수분의 건조에 사용되는 불필요한 에너지(1,575 ㎉/㎏-AC, 활성탄에 포함된 수분의 증발/승온 및 이를 위해 추가로 공급되는 연소공기의 승온에 소요되는 열량이 낭비되며 주변설비의 용량이 증가된다.

또한, 활성탄의 건조공정에서 기화된 증기(Steam) 및 추가로 소모된 연료의 연소가스량이 증가됨으로 인해 약 3.3 N㎥/㎏-AC의 후단설비의 용량이 증가한다.

따라서, 에너지 절약형 폐 활성탄 투입설비의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명의 목적은 폐 활성탄을 재생할 때 재생로에서 외부로 배기되는 연소가스의 폐열을 회수하여 원료 공급용 컨베이어 또는 건조기에 공급할 수 있는 것으로, 연소가스의 폐열을 회수하여 폐 활성탄을 건조하는데 필요한 에너지로 재사용할 수 있는 활성탄 재생장치를 제공하는데 있다.

또한, 폐 활성탄이 재생로의 내부로 공급되는 과정에서 건조를 사전에 실시하여 활성탄의 재생 성능을 향상시킬 수 있는 활성탄 재생장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 투입된 폐 활성탄을 건조 및 이송시키는 공급 컨베이어와, 상기 공급 컨베이어로부터 이송된 상기 폐 활성탄이 상방을 통해 투입되며, 상기 투입된 폐 활성탄이 하방을 따라 순차적으로 하강하는 다단형 재생로와, 상기 재생로의 측면에 상하로 이격 배치되며, 상기 재생로의 내부로 화염을 방사하여 상기 투입된 폐 활성탄을 재생하기 위한 다수의 버너설비와, 상기 재생로로부터 연소가스를 전달받아 냉각함과 아울러 상기 연소가스에 포함된 분진을 제거하여 대기로 배출시키는 가스 처리부를 포함하며, 상기 재생로의 내부에 수직으로 회전축이 설치되며, 수평 회전에 의해 측방에 위치된 상기 폐 활성탄을 긁어주는 회전체와, 상기 회전축의 상단과 상기 버너설비들을 연결하며, 승온된 회전축의 냉각공기를 상기 버너설비들로 전달하는 연소공기 배관과, 상기 재생로와 상기 공급 컨베이어를 연결하며, 상기 재생로의 내부에서 발생하는 연소가스를 상기 공급 컨베이어로 전달하는 연소가스 배관 및, 상기 공급 컨베이어 또는 상기 재생로와 상기 가스 처리부를 연결하여, 상기 연소가스를 상기 가스 처리부로 전달하는 연소가스 배출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 공급 컨베이어는 외부로부터 공급되는 폐열을 이용하여 상기 폐 활성탄을 건조시키는 자켓을 구비할 수 있다.

또한, 상기 공급 컨베이어는 상기 폐 활성탄이 일측으로 투입되는 상부 컨베이어와, 상기 상부 컨베이어의 하단에 연결되며, 상기 폐 활성탄을 전달받아 건조시키는 건조기 및, 상기 건조기의 하단에 연결되며, 상기 건조된 폐 활성탄을 상기 재생로로 투입시키는 하부 컨베이어를 구비할 수 있다.

또한, 상기 연소가스 배관의 양단은 상기 재생로의 상단과 상기 건조기의 하단에 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 건조기는 외부로부터 공급되는 폐열을 이용하여 상기 폐 활성탄을 건조시키는 자켓을 구비할 수 있다.

또한, 상기 회전체는 상기 재생로의 상단과 하단을 통해 회전가능하게 관통 설치되어, 상단이 상기 연소공기 배관의 일단에 회전가능하게 연결되고, 내부에 수직으로 관통홀이 형성되는 상기 회전축 및, 상기 회전축의 하단에 연결되어, 상기 회전축에 수평으로 회전력을 전달하는 구동모터를 구비할 수 있다.

또한, 상기 회전축의 하단에는 상기 관통홀을 통해 냉각용 공기를 공급하는 회전축 냉각 송풍기가 더 설치될 수 있다.

또한, 상기 회전축은 수평 회전시에 상기 폐 활성탄을 긁어주는 홈 또는 돌기가 수직 길이방향을 따라 다수로 형성될 수 있다.

한편, 상기 연소가스 배관 상에는 상기 연소가스가 통과하는 열회수부가 더 포함되며, 상기 열회수부는 고온의 공기 또는 증기(Steam)를 이용하여 상기 폐 활성탄을 간접 건조시킬 수 있다.

여기서, 상기 열회수부는 상기 연소가스와 외부로부터 공급되는 건조용 공기가 열교환되는 열교환기로 구비되며, 상기 연소가스 배출관의 양단은 상기 열교환기와 상기 가스 처리부에 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 열교환기에는 상기 열교환기로 공기를 공급하는 건조공기 송풍기가 더 연결될 수 있다.

또 한편, 상기 열회수부는 상기 고온의 공기 또는 증기(Steam)를 이용해 유체를 가열하는 폐열보일러로 구비될 수도 있으며, 상기 연소가스 배출관의 양단은 상기 폐열보일러와 상기 가스 처리부에 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 버너설비는 상기 재생로의 측면에 상하로 이격 배치되는 다수의 버너와, 승온된 회전축 냉각공기를 연소공기로 사용하기 위해 버너들에 연결한 연소공기 공급관 및, 상기 연소공기 공급관의 하단에 연결되며, 연소 공기를 상기 버너로 공급하는 연소공기 송풍기를 구비할 수 있다.

또한, 상기 가스 처리부는 상기 연소가스 배출관의 일단에 연결되며, 전달되는 상기 연소가스를 냉각시키는 연소가스 냉각기 및, 상기 연소가스 냉각기에 연결되며, 상기 냉각된 연소가스에 포함된 분진을 제거한 후에 대기로 배출시키는 연소가스 세정기를 구비할 수 있다.

또한, 상기 연소가스 세정기에는 분진이 제거된 상기 연소가스를 대기로 배출시키기 위한 유인 송풍기가 더 설치될 수 있다.

본 발명은 재생시 발생하는 연소가스의 폐열을 회수하여 폐 활성탄을 건조하는데 필요한 에너지로 재사용할 수 있는 것으로서, 원료 소비를 줄일 수 있어 에너지를 절약할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 폐 활성탄이 재생로의 내부로 공급되는 과정에서 건조를 사전에 실시한 후에 재생을 실시하게 되므로, 폐 활성탄에 포함된 수분제거 및 연료 소비의 절감에 따라 연소가스량이 줄여 후단의 연소가스 처리시설의 용량 및 크기를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 활성탄 재생장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 활성탄 재생장치에 열교환기를 설치한 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 활성탄 재생장치에 폐열보일러를 설치한 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 활성탄 재생장치의 공급 컨베이어를 상부 컨베이어와 건조기 및 하부 컨베이어로 구성한 것을 보여주기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 활성탄 재생장치에 열교환기를 설치한 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 6은 도 4에 따른 활성탄 재생장치에 폐열보일러를 설치한 상태를 보여주기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하게 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 활성탄 재생장치를 보여주기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 활성탄 재생장치에 열교환기(heat exchanger)를 설치한 상태를 보여주기 위한 도면이다.

그리고, 도 3은 도 1에 따른 활성탄 재생장치에 폐열보일러(boiler)를 설치한 상태를 보여주기 위한 도면이다.

또한, 도 4는 본 발명에 따른 활성탄 재생장치의 공급 컨베이어를 상부 컨베이어와 건조기 및 하부 컨베이어로 구성한 것을 보여주기 위한 도면이다.

아울러, 도 5는 도 4에 따른 활성탄 재생장치에 열교환기를 설치한 상태를 보여주기 위한 도면이고, 도 6은 도 4에 따른 활성탄 재생장치에 폐열보일러(boiler)를 설치한 상태를 보여주기 위한 도면이다.

도 1 내지 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 활성탄 재생장치는, 공급 컨베이어(100)와, 재생로(200)와, 버너설비(300)와, 가스 처리부(400)와, 회전체(500)와, 연소공기 배관(600)과, 연소가스 배관(700) 및, 연소가스 배출관(800)으로 구성된다.

여기서, 상기 공급 컨베이어(100)는 일측에 형성된 투입구(101)를 통해 폐 활성탄(C)이 투입된다.

그리고, 상기 공급 컨베이어(100)의 투입구(101)를 통해 내부로 투입된 폐 활성탄(C)을 건조 및 이송시키면서 타측의 배출구(102)를 통해 하향 배출시킨다.

여기서, 상기 공급 컨베이어(100)의 내부 또는 외부에는 길이방향을 따라 자켓(미도시)이 더 설치될 수 있다.

상기 자켓은, 외부로부터 공급되는 연소가스 또는 증기(Steam)에 의해 상기 공급 컨베이어(100)의 길이방향을 따라 이송되는 폐 활성탄(C)을 건조시킨다.

물론, 상기 자켓은 바람직한 실시 예를 기재한 것으로 다른 형태의 장치를 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

이와 다르게, 상기 공급 컨베이어(100)는 상부 컨베이어(110)와, 건조기(120) 및 하부 컨베이어(130)로 구성될 수도 있다.

여기서, 상기 상부 컨베이어(110)는 일측에 형성된 투입구(111)를 통해 폐 활성탄(C)이 투입된다.

그리고, 상기 상부 컨베이어(110)는 내부로 투입된 폐 활성탄(C)을 이송시키면서 타측의 배출구(112)를 통해 하향 배출시킨다.

건조기(120)는, 상기 상부 컨베이어(110)의 배출구(112)에 상단이 연결되어 폐 활성단(C)이 공급된다.

그리고, 상기 건조기(120)의 하단은 이하 설명될 하부 컨베이어(130)의 투입구(131)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 건조기(120)의 하단에는 건조된 폐 활성탄(C)을 이하 설명될 하부 컨베이어(130)의 투입구로 배출시키거나 차단시키기 위한 밸브(121)가 더 설치될 수 있다.

아울러, 상기 건조기(120)는 외부로부터 공급되는 연소가스 또는 증기(Steam)에 의해 폐 활성탄(C)을 건조시키는 자켓(미도시)이 더 설치될 수 있다.

상기 자켓은, 외부로부터 공급되는 연소가스 또는 증기(Steam)에 의해 상기 상기 건조기(120)로 투입되는 폐 활성탄(C)을 건조시킨다.

물론, 상기 자켓은 바람직한 실시 예를 기재한 것으로 다른 형태의 장치를 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

하부 컨베이어(130)는, 건조기(120)에 의해 건조된 폐 활성탄(C)이 일측에 형성된 투입구(131)를 통해 투입된다.

그리고, 상기 하부 컨베이어(130)는 내부로 투입된 폐 활성탄(C)을 길이방향을 따라 이송시키면서 타측의 배출구(132)를 통해 하향 배출시킨다.

재생로(200)는, 상단이 상기 하부 컨베이어(130)의 배출구(132)에 연결된 상태에서 폐 활성탄(C)을 공급 받는다.

그리고, 상기 재생로(200)는 내부로 투입된 폐 활성탄(C)이 하방을 따라 순차적으로 하강하도록 다단으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 재생로(200)의 내부에 상하로 다단을 이루는 다수의 받침부재(210)가 구비될 수 있다.

상기 받침부재(210)들은, 상기 재생로(200)의 내부에서 중앙을 제외하고, 내벽을 따라 원판 형상 등으로 설치될 수 있다.

즉, 상기 받침부재(210)들에 의해 폐 활성탄(C)이 재생로(200)의 내부에서 다단으로 적재될 수 있다.

그리고, 빈 공간으로 형성된 상기 받침부재(210)의 중앙 부위를 통해 폐 활성탄(C)이 하강할 수 있다.

또한, 상기 받침부재(210)들의 중앙 부위는 후술 될 회전체(500)의 회전축(510)이 수직으로 설치된 상태에서 수평으로 회전되는 공간이 된다.

버너설비(300)는, 재생로(200)의 측면에 상하로 이격 배치되며, 상기 재생로(200)의 내부로 화염(열기)을 방사하여 폐 활성탄(C)을 재생시킨다.

이와 같은 상기 버너설비(300)는, 버너(310)와, 연소공기 공급관(320) 및 연소공기 송풍기(330)로 구성된다.

여기서, 상기 버너(310)는 재생로(200)의 측면에 상하로 이격되게 다수로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 버너(310)들은 외부로부터 공급되는 공기에 의해 재생로(200)의 내부로 화염을 분사한다.

연소공기 공급관(320)은, 도시한 바와 같이 주관과 분기관으로 구성되며, 상기 연소공기 공급관(320)의 분기관에 버너(310)들이 각각 연결된다.

즉, 상기 연소공기 공급관(320)은 버너(310)들에 연결된 상태에서 승온된 회전축(510)의 냉각공기 또는 외부 공기를 버너(310)들에 일괄적으로 공급한다.

연소공기 송풍기(330)는, 연소공기 공급관(320)의 하단에 연결되어 연소에 필요한 공기를 공급한다.

여기서, 상기 연소공기 송풍기(330)는 지면 또는 구조물에 고정적으로 설치될 수 있다.

가스 처리부(400)는, 전술한 재생로(200)에서 배출되는 연소가스를 냉각함과 아울러, 연소가스에 포함될 수 있는 분진을 제거하여 대기로 배출시킨다.

이를 위해, 상기 가스 처리부(400)는 연소가스 냉각기(410)와, 연소가스 세정기(420) 및 유인 송풍기(430)로 구성된다.

여기서, 상기 연소가스 냉각기(410)는 그 상단에 연소가스 배출관(800)의 일단이 연결되며, 재생로(200)로부터 연소가스 배출관(800)을 통해 전달되는 연소가스를 냉각시킨다.

이와 같은 연소가스 냉각기(410)는, 그 상부에 설치된 노즐(미도시)을 통해 냉각수를 분사하여 연소가스를 냉각시키며, 이 과정에서 연소가스에 포함된 분진의 일부가 제거된다.

연소가스 세정기(420)는, 연소가스 냉각기(410)와 측면이 별도의 연결관(부호 미도시)에 의해 상호 연결되며, 연소가스 냉각기(410)에서 냉각된 연소가스에 포함된 분진을 제거한 후에 대기로 배출시킨다.

이를 위해, 상기 연소가스 세정기(420)의 상부에는 수직으로 일정 길이를 갖는 별도의 세정 가스 배출용 관(부호 미도시)이 더 형성될 수 있다.

연소가스 세정기(420)는, 그 상부에 설치된 노즐(미도시)을 통해 세정수를 분사하여 연소가스에 포함될 수 있는 분진을 대부분 제거한다.

유인 송풍기(430)는, 지면이나 구조물에 고정적으로 설치되며, 공기 흡기구와 배기구가 상기 연소가스 세정기(420)의 상단에 각각 연결될 수 있다.

즉, 상기 유인 송풍기(430)는 연소가스 세정기(420)에서 분진이 제거된 연소가스를 대기로 배출시킨다.

전술한 회전체(500)는, 수평 회전에 의해 측방에 위치된 상기 폐 활성탄(C)을 긁어 섞어주거나 하강시키는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 회전체(500)는 회전축(510)과 구동모터(520) 및 회전축 냉각 송풍기(530)가 구성된다.

여기서, 상기 회전축(510)은 전술한 재생로(200)의 상단과 하단을 통해 회전가능하게 관통 설치되고, 그 상단이 후술 될 연소공기 배관(600)의 일단에 회전가능하게 연결된다.

그리고, 상기 회전축(510)의 내부에는 상기 연소공기 배관(600)의 연통되도록 수직으로 관통홀(511)이 형성된다.

또한, 상기 회전축(510)의 상단은 연소공기 배관(600)의 일단과 결합된 상태에서 용이하게 회전될 수 있도록 베어링(미도시)이 결합될 수 있다.

물론, 상기 회전축(510)의 하단 역시 재생로(200)의 하단과 결합된 상태에서 용이하게 회전될 수 있도록 베어링(미도시)이 결합될 수 있다.

아울러, 상기 회전축(510)은 수평 회전시에 폐 활성탄(C)을 긁어주는 홈(미도시) 또는 돌기(미도시)가 수직 길이방향을 따라 다수로 형성될 수 있다.

구동모터(520)는, 회전축(510)의 하단에 유기적으로 연결되어, 상기 회전축(510)이 수평으로 회전될 수 있도록 회전력을 전달한다. 여기서, 상기 구동모터(520)에는 감속기(미도시)가 설치될 수 있다.

그리고, 상기 구동모터(520)는, 전술한 재생로(200)의 하단이나 지면 또는 별도의 구물에 고정적으로 설치되며, 상기 회전축(510)의 하단과 유기적으로 연결된 상태에서 회전력을 전달한다.

일 예로, 상기 구동모터(520)의 회전축에는 회전되는 기어(521)가 결합될 수 있다.

그리고, 회전축(510)의 하단 외경에도 상기 기어(521)와 대응되게 맞물리는 기어 홈(512)이 형성될 수 있다.

회전축 냉각 송풍기(530)는, 회전축(510)의 하단에 결합되며, 상기 회전축(510)의 관통홀(511)을 통해 냉각을 위한 공기를 공급한다.

즉, 상기 회전축(510)은 구동모터(520)의 회전력에 의해 수평으로 회전되면서 재생로(200)의 내부로 투입된 폐 활성탄을 긁어 뒤섞어 줌과 동시에 폐 활성탄(C)을 하방으로 이동시킬 수 있다.

이때, 회전축 냉각 송풍기(530)로부터 관통홀(511)로 냉각 공기가 공급되므로, 상기 회전축 (510)은 고온의 환경에서도 일정한 온도로 유지될 수 있다.

연소공기 배관(600)은, 회전축(510)의 상단과 버너설비(300)들을 연결하여, 회전축 냉각과정에서 승온된 공기를 버너설비(300)의 연소공기로 사용하기 위해 연소공기 공급관(320)으로 전달한다.

그리고, 상기 연소공기 공급관(320)으로 공급된 열기가 버너(310)들에 각각 공급되므로, 상기 버너(310)들은 연소공기 배관(600)을 통해 공급된 승온된 연소공기에 의해 연료의 소모를 줄일 수 있다.

따라서, 재생로(200) 내부로부터 전달되는 열기와 버너(310)들의 화염이 혼합되어 상기 재생로(200)의 내부로 분사되므로, 버너(310)의 가열 효율을 극대화시킴과 동시에 화염 발생을 위한 연료의 소모도 줄일 수 있다.

연소가스 배관(700)은, 재생로(200)의 상단과 공급 컨베이어(100)의 하단을 각각 연결시킨다.

즉, 상기 연소가스 배관(700)은 재생로(200)의 내부에서 연소시에 발생하는 연소가스를 공급 컨베이어(100)의 내부로 전달한다.

이와 다르게는, 도 4에서처럼 공급 컨베이어(100)를 상부 컨베이어(110)와, 건조기(120) 및 하부 컨베이어(130)로 구성하는 경우, 상기 연소가스 배관(700)의 일단은 건조기(120)의 일측에 연결될 수 있다.

연소가스 배출관(800)은, 재생로(200)와 공급 컨베이어(100) 또는 재생로(200)와 가스 처리부(400)를 연결한다.

이와 같은 상기 연소가스 배출관(800)은, 재생로(200)의 내부로부터 배기되는 연소가스를 가스 처리부(400)의 연소가스 냉각기(410)로 전달한다.

한편, 상기 연소가스 배관(700) 상에는 연소가스가 통과하는 열회수부가 더 포함될 수 있다.

상기 열회수부는, 고온의 공기 또는 증기(Steam)를 이용하여 상기 폐 활성탄을 간접 건조시킬 수 있다.

상기 열회수부는, 연소가스와 외부로부터 공급되는 공기가 통과하는 열교환기(heat exchanger, 900)로 설치될 수 있다.

그리고, 전술한 연소가스 배출관(800)의 양단은 열교환기(900)의 상단과 전술한 연소가스 냉각기(410)의 상단에 각각 연결될 수 있다.

그리고, 상기 열교환기(900)의 일측에는 외부 공기를 공급하기 위한 건조공기 송풍기(910)가 더 연결될 수 있다.

따라서, 상기 건조공기 송풍기를 통해 공급된 건조용 공기는 상기 열교환기(900)를 통과하게 되며, 이때 연소가스의 폐열을 회수하여 공급 컨베이어(100) 또는 전술한 공급 컨베이어(100)의 건조기(120)에서 폐활성탄의 건조공정에 사용할 수 있다.

또한, 열교환기(900)를 설치하여 페활성탄을 건조시키는 경우는, 공급 컨베이어(100) 또는 건조기(120)와 연소가스의 분진이 직접 접촉하지 않으므로, 공급 컨베이어(100) 또는 건조기(120)의 운전 조건이 양호하다.

또 한편, 상기 열회수부는 연소가스가 통과하는 폐열보일러(boiler, 900')로 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 연소가스 배출관(800)의 양단은 상기 폐열보일러(900')의 상단과 전술한 연소가스 냉각기(410)의 상단에 각각 연결될 수 있다.

따라서, 상기 폐열보일러(900')를 통해 연소가스의 폐열을 회수하여 생산된 증기(Steam)를 공급 컨베이어(100) 또는 전술한 공급 컨베이어(100)의 건조기(120)로 공급하여 폐활성탄(C)의 건조공정에 사용할 수 있다.

또한, 페열보일러(900')를 설치하여 페활성탄(C)을 건조시키는 경우는, 생산된 증기 배관의 배관경이 가스배관에 비해 적으므로 공급 컨베이어(100) 또는 건조기(120)의 주변 배관이 효율적으로 구성될 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 연소시 발생하는 열과 연소가스에서 발생하는 폐열을 회수하여 폐 활성탄(C)을 건조하는데 필요한 에너지로 재사용할 수 있는 것으로서, 원료 소비를 줄일 수 있어 에너지를 절약할 수 있다.

그리고, 폐 활성탄(C)이 재생로(200)의 내부로 공급되는 과정에서 건조를 사전에 실시한 후에 재생을 실시하게 되므로, 버너설비(300) 및 연소가스 처리시설의 용량 및 크기를 줄일 수 있다.

지금까지 본 발명의 활성탄 재생장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로, 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 공급 컨베이어 110: 상부 컨베이어
120: 건조기 121: 밸브
130: 하부 컨베이어 200: 재생로
210: 받침부재 300: 버너설비
310: 버너 320: 연소공기 공급관
330: 연소공기 송풍기 400: 가스 처리부
410: 연소가스 냉각기 420: 연소가스 세정기
430: 유인 송풍기 500: 회전체
510: 회전축 511: 관통홀
512: 기어 홈 520: 구동모터
521: 기어 530: 회전축 냉각 송풍기
600: 연소공기 배관 700: 연소가스 배관
800: 연소가스 배출관 900: 열교환기
910: 건조공기 송풍기 900': 폐열보일러
C: 폐 활성탄

Claims (15)

1. 투입된 폐 활성탄을 건조 및 이송시키는 공급 컨베이어와, 상기 공급 컨베이어로부터 이송된 상기 폐 활성탄이 상방을 통해 투입되며, 상기 투입된 폐 활성탄이 하방을 따라 순차적으로 하강하는 다단형 재생로와, 상기 재생로의 측면에 상하로 이격 배치되며, 상기 재생로의 내부로 화염을 방사하여 상기 투입된 폐 활성탄을 재생하기 위한 다수의 버너설비와, 상기 재생로로부터 연소가스를 전달받아 냉각함과 아울러 상기 연소가스에 포함된 분진을 제거하여 대기로 배출시키는 가스 처리부를 포함하되,
   상기 재생로의 내부에 수직으로 회전축이 설치되며, 수평 회전에 의해 측방에 위치된 상기 폐 활성탄을 긁어주는 회전체와, 상기 회전축의 상단과 상기 버너설비들을 연결하며, 승온된 회전축의 냉각공기를 상기 버너설비들로 전달하는 연소공기 배관과, 상기 재생로와 상기 공급 컨베이어를 연결하며, 상기 재생로의 내부에서 발생하는 연소가스를 상기 공급 컨베이어로 전달하는 연소가스 배관 및, 상기 공급 컨베이어 또는 상기 재생로와 상기 가스 처리부를 연결하여, 상기 연소가스를 상기 가스 처리부로 전달하는 연소가스 배출관을 포함하며,
   상기 연소가스 배관 상에는, 상기 연소가스가 통과하는 열회수부가 더 포함되며, 상기 열회수부는 고온의 공기 또는 증기(Steam)를 이용하여 상기 폐 활성탄을 간접 건조시키는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공급 컨베이어는,
   외부로부터 공급되는 폐열을 이용하여 상기 폐 활성탄을 건조시키는 자켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 공급 컨베이어는,
   상기 폐 활성탄이 일측으로 투입되는 상부 컨베이어와,
   상기 상부 컨베이어의 하단에 연결되며, 상기 폐 활성탄을 전달받아 건조시키는 건조기 및,
   상기 건조기의 하단에 연결되며, 상기 건조된 폐 활성탄을 상기 재생로로 투입시키는 하부 컨베이어를 구비하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 연소가스 배관의 양단은,
   상기 재생로의 상단과 상기 건조기의 하단에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 건조기는,
   외부로부터 공급되는 폐열을 이용하여 상기 폐 활성탄을 건조시키는 자켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 회전체는,
   상기 재생로의 상단과 하단을 통해 회전가능하게 관통 설치되어, 상단이 상기 연소공기 배관의 일단에 회전가능하게 연결되고, 내부에 수직으로 관통홀이 형성되는 상기 회전축 및,
   상기 회전축의 하단에 연결되어, 상기 회전축에 수평으로 회전력을 전달하는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 회전축의 하단에는,
   상기 관통홀을 통해 냉각용 공기를 공급하는 회전축 냉각 송풍기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 회전축은,
   수평 회전시에 상기 폐 활성탄을 긁어주는 홈 또는 돌기가 수직 길이방향을 따라 다수로 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
   
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 열회수부는,
    상기 연소가스와 외부로부터 공급되는 건조용 공기가 열교환되는 열교환기로 구비되며,
    상기 연소가스 배출관의 양단은,
    상기 열교환기와 상기 가스 처리부에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 열교환기에는,
    상기 열교환기로 공기를 공급하는 건조공기 송풍기가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 열회수부는,
    상기 고온의 공기 또는 증기(Steam)를 이용해 유체를 가열하는 폐열보일러로 구비되며,
    상기 연소가스 배출관의 양단은,
    상기 폐열보일러와 상기 가스 처리부에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 버너설비는,
    상기 재생로의 측면에 상하로 이격 배치되는 다수의 버너와,
    승온된 회전축 냉각공기를 연소공기로 사용하기 위해 버너들에 연결한 연소공기 공급관 및,
    상기 연소공기 공급관의 하단에 연결되며, 연소 공기를 상기 버너로 공급하는 연소공기 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 가스 처리부는,
    상기 연소가스 배출관의 일단에 연결되며, 전달되는 상기 연소가스를 냉각시키는 연소가스 냉각기 및,
    상기 연소가스 냉각기에 연결되며, 상기 냉각된 연소가스에 포함된 분진을 제거한 후에 대기로 배출시키는 연소가스 세정기를 구비하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 연소가스 세정기에는,
    분진이 제거된 상기 연소가스를 대기로 배출시키기 위한 유인 송풍기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생장치.

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